Hiiglaslikust torust ilmusid välja uued «eksootilised» osakesed

Uus pentakvark. Pildil illustreeritud molekulilaadses struktuuris lõdvalt seotud standardsete hadronite paarina. Foto: CERN

Universumi ehitust uurivad teadlased leidsid 27 kilomeetri pikkusest Suurest Hadronite Põrgutist (LHC) kolm ennenägematut subatomaarset osakest, vahendab Euroopa Tuumauuringute Keskus (CERN) oma teisipäevases pressiteates. 

CERNi teadlased avastasid LHC torust uutmoodi pentakvargi ning kaks seninägematut terakvarkide paari. Leid aitab paremini mõista, kuidas kvargid liitosakesi moodustavad. 

Kvargid on elementaarosakesed, mis esinevad üldiselt kahestes või kolmestes liitudes ning moodustavad sedasi erinevaid hadroneid, nagu prootonid ja neutronid, mis on omakorda osa aatomi tuumast. 

Kuid väga harva esineb ka nelja- ja viieosalisi ehk tetra- ja pentakvarke. Sääraste harulduste leidmine nõuab pidevat tööd: «Mida rohkem uuringuid läbi viime, seda enam eksootilisi hadroneid leiame,» ütles CERNi füüsik Niles Tuning. 

Kui mõned teoreetilised mudelid kirjeldavad eksootilisi hadroneid tihedalt seotud kvarkide üksikute ühikutena, siis teised mudelid näevad neid standardsete hadronite paaridena, mis on lõdvalt seotud molekulitaolise struktuuriga. Ainult aeg ja rohkem eksootiliste hadronite uuringuid näitavad, kas need osakesed on üks, teine ​​või mõlemad.

Suur Hadronite Põrguti on olnud äärmiselt edukas osakeste leidja. Seadme abil tehti 2012. aasta juulis kindlaks Higgsi bosoni ehk Higgsi osakese olemasolu, mida peetakse üheks Suure Paugu järel sündinud universumi olulisimaks ehitusblokiks.

Teadlased Suure Hadronite Põrguti kallal töötamas. Foto: Anna Pantelia/CERN

Suur Hadronite Põrguti 

Inglise k Large Hadron Collider (LHC) on maailma suurim ja võimsaim osakeste kiirendi. See koosneb 27-kilomeetrisest ülijuhtivate magnetite rõngast, millel on mitu kiirendavat struktuuri, mis suurendavad teel olevate osakeste energiat.

Kiirendi sees liiguvad suure energiaga osakeste kiired enne kokkupõrkamist valguskiiruse lähedasel kiirusel. Talad liiguvad vastassuundades eraldi talatorudes, mõlemad on ultrakõrges vaakumis. Neid ümbritseb ülijuhtivatest elektromagnetitest tugev magnetväli.

Elektromagnetid on ehitatud spetsiaalse elektrikaabli mähistest, mis töötavad ülijuhtivas olekus, juhtides elektrit tõhusalt ilma takistuse ja energiakadudeta. Selleks tuleb magnetid jahutada temperatuurini 271,3 °C, mis on külmem kui kosmoses. Sel põhjusel on suur osa kiirendist magneteid jahutava vedela heeliumi jaotussüsteemiga ühenduses.

LHC asub Prantsusmaa ja Šveitsi piiril Genfi lähedal ning kuulub Euroopa Tuumauuringute Keskusele.